Vsebina
- Poiščite najboljše sestavine za kemična hladna pakiranja
- Testiranje, ali voda zamrzne hitreje od hladne vode
- Preverite toksičnost "zelenih" detergentov
Večina velikih znanstvenih odkritij v zgodovini se je začela, ko je nekdo opazil, da se dogaja nekaj zanimivega. To je prvi korak znanstvene metode, ki je ključnega pomena za natančno raziskovanje. Znanstvena metoda bi morala biti tudi temelj vašega visokošolskega znanstvenega sejma, zato se pred začetkom eksperimentiranja seznanite z njim. Za uspešnejši projekt izberite temo, ki vas zanima in navdihuje.
Poiščite najboljše sestavine za kemična hladna pakiranja
Športniki in pohodniki za lažje poškodbe pogosto uporabljajo kemične hladne pakete, ker jih ni treba hraniti v zamrzovalniku. Ko stisnete hladen zavojček, se v notranjosti razbije vrečka z vodo in voda se pomeša z okoliškimi kemičnimi sestavinami. Tako nastane endotermična reakcija, kar pomeni, da zmes absorbira toploto iz okoliškega okolja. Pakiranje hitro postane hladno in običajno ostane hladno od 15 minut do ene ure.
V tem projektu boste preizkusili, katera od štirih kemikalij je najboljša hladna embalaža. Vse potrebščine za ta projekt pridobite iz standardnega srednješolskega kemijskega laboratorija. Potrebovali boste amonijev nitrat, amonijev klorid, natrijev klorid in kalcijev klorid. Zaradi vaše varnosti ne mešajte nobene kemikalije med seboj. Nosite rokavice, očala in zaščitni predpasnik.
Uporabite pet majhnih skodelic stiropora, ki dodate enako količino destilirane vode v vsako od njih. Označite jih z imeni štirih kemikalij in ene za nadzor, ki bo v njej le vodo. Zabeležite začetne temperature in nato dodajte kemikalije v svoje skodelice. Ponovno preverite njihove temperature in nato vsakih 30 sekund, dokler se temperature ne ustalijo. Izračunajte temperaturne spremembe po vsakem intervalu in od začetka do zadnje meritve. Razmislite, katere mešanice so imele endotermične reakcije in kakšne so imele druge zmesi. Upoštevajte, katere mešanice so imele največje temperaturne padce. Ta poskus ponovite vsaj dvakrat več, da zagotovite pravilnost rezultatov. Prav tako lahko poskusite z vodo mešati različne količine vsake kemikalije, da ugotovite, ali večje koncentracije katere koli kemikalije povzročajo večje ali daljše temperaturne spremembe.
Testiranje, ali voda zamrzne hitreje od hladne vode
Aristotel je preučil vprašanje, ali vroča voda pred mrzlo vodo zamrzne v približno 350 B.C., vendar se znanstveniki še danes ne morejo strinjati s to na videz preprosto poizvedbo. Leta 1963 je srednješolec v Tanzaniji z imenom Ernesto Mpemba vprašanje postavil nazaj v zavest znanstvene skupnosti, ko je o tem vprašal profesorja z bližnje univerze. Kljub zadregi svojih sošolcev in učiteljev je Mpemba vztrajal, da je videl, kako vroče tekočine večkrat zamrznejo od hladnih tekočin. Profesor Denis Osborne je z Mpembo opravil vrsto testov in ugotovili so, da vroča voda hitreje zamrzne. Svoje ugotovitve so objavili, pojav pa je postal znan kot učinek Mpemba.
V tem projektu je vaš cilj ugotoviti, ali topla voda zamrzne, preden hladna voda postane. Preden začnete, navedite svojo hipotezo o učinku Mpemba. Pripravite se tako, da se naučite obnašanja molekul vode v različnih temperaturah. Razmislite o dejavnikih, ki bi lahko vplivali na vaš eksperiment, in kako lahko svojo hipotezo natančneje določite. Upoštevajte dejavnike, kot so prostornina vode, material posod, način zamrzovanja, začetne temperature vode in vodni vir. Naredite več preskusov v različnih pogojih, da zagotovite, da ste temeljito preučili predmet. V svojih sklepih raziščite, zakaj tako preprosto vprašanje še vedno izmika širokemu dogovoru med znanstveniki že več kot 2000 let.
Preverite toksičnost "zelenih" detergentov
Danes se vse več gospodinjstev trudi pomagati okolju z metodami, kot so recikliranje in nakup okolju varnih ali okolju prijaznih izdelkov. Ti izdelki trdijo, da so okolju prijazni. Uporablja se za namakanje rastlin ali zalivanje trate - siva voda - ki ne vključuje vode iz stranišča - prav tako prihaja iz pomivalnih strojev, tušev, kad in pralnih strojev. Ker lahko zeleni proizvodi, ki gredo v odtok, spadajo v sistem sive vode, ne bi smeli imeti strupenih učinkov na rastline in živali. V tem projektu razvijte hipotezo o tem, ali so zeleni detergenti za pomivalni stroj manj strupeni za okolje kot običajni detergenti za pomivalni stroj. Nato preizkusite svojo hipotezo z izpostavljanjem črvov posamezno večjim koncentracijam vsakega detergenta.
Projekt zahteva dve blagovni znamki zelenih tekočih detergentov, dve konvencionalni znamki, 14 skodelic iz stiropora, lončeno zemljo, aluminijasto folijo in približno 350 živih črvov, ki so na voljo v trgovinah z vabami. Vsako preskušanje predstavlja vsako od detergentov. Vsako preskusno različico ponovite vsaj trikrat za natančnost. Označite sedem skodelic stiropora z imenom detergenta in odstotno koncentracijo, začenši z 0 odstotki na prvi skodelici za kontrolo. Z vsako skodelico povečajte odstotek, dokler zadnja skodelica ni 100-odstotna. Vsako skodelico napolnite z vodo in zmešajte dovolj detergenta, da ustvarite označeno koncentracijo. Prva skodelica vsebuje samo vodo, zadnja pa samo detergent.
Na dnu sedmih praznih skodelic pokukajte luknje. Vsako skodelico označite tako, da ustreza vsaki skodelici detergenta in eni vodni skodelici. V vsako prazno skodelico postavite 100 gramov zemlje za lončke in vmešajte v pet mililitrov ustrezne detergentne mešanice. V vsako skodelico postavite štiri črve. Te skodelice prekrijte z aluminijasto folijo in shranite na mestu, ki ni ločeno od mraza, toplote ali neposredne sončne svetlobe. Ponovite te korake za ostala tri čistila. V petih dneh opazite, koliko črvov je še vedno živih v vsaki skodelici. Vsi kontrolni črvi bi morali biti živi. Če niso, ponovite poskus, vendar spremenite nekatere svoje metode, da zagotovite, da črvi zaradi drugih razlogov ne umirajo.
Rezultate grafikonirajte in naredite sklepe tako, da ugotovite, ali zeleni detergenti niso strupeni in ali koncentracija detergentov vpliva na strupenost. Ta poskus lahko poskusite tudi z rastlinami ali različnimi izdelki za gospodinjstvo, ki so lahko tudi v ponovno uporabljeni vodi.